Ячейка вычислительной среды
407425
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соаетских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”
Заявлено 24.XI.1971 (¹ 1717284/18-24) с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет
Опубликовано 21.XI.1973. Бюллетень № 46
Дата опубликования описания 27.III.1974
М. Кл. Н 03k 19/16
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий
УДК 681.325.5(088.8) Авторы изобретения
П. В. Миренков, В. И. Потапов и Б. С. Орлов
Омский политехнический институт
Заявитель
ЯЧЕЙКА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.
Известны ячейки вычислительной среды, содержащие пороговые элементы на магнитных сердечниках и переключатель прямого и обратного кода.
Недостаток их заключается в том, что с их помощью можно реализовать только логические (поразрядные) операции и нельзя реализовать арифметические операции, связанные с переносами из разряда в разряд.
Предложенная ячейка вычислительной среды на многофункциональных магнитных пороговых элементах с переменными весовыми коэффициентами входов и порогами и кодовой перестройкой логики свободна от указанного недостатка и позволяет реализовать как логические, так и арифметические операции, а также осуществлять запоминание информации, накопление, сдвиги влево, вправо и другие.
Это достигается тем, что она содержит переключатель передачи переноса в ячейку, уп|равляющие обмотки магнитных сердечников которого подключены к шинам переноса из соседних ячеек, а распределяющие обмотки объединены в две группы и последовательно соединены с управляющими обмотками записи переноса на магнитные сердечники ввода переноса обоих пороговых элементов. Управляющие обмотки элементов соединены последовательно и подключены к входным шинам ячейки. Распределяющие обмотки одной группы пороговых сердечников первого порогового элемента включены последовательно с распределяющими обмотками сердечников ввода переменных и обмотками записи весовых коэффициентов переменных и порога пороговых сердечников второго порогового элемента.
10 Распределяющие обмотки другой группы пороговых сердечников первого порогового элемента подключены к выходным шинам переноса в соседние ячейки. Распределяющие обмотки пороговых сердечников второго порого15 вого элемента соединены последовательно с управляющими обмотками записи результата поразрядных операций и суммы на сердечники ввода переменных обоих пороговых элементов и распределяющими обмотками сердечников
20 переключателя прямого и обратного кодов числа в ячейке, выходы которого подключены к выходным шинам поразрядных операций и суммы.
Эти изменения в универсальной ячейке вы25 числительной среды позволяют существенно расширить ее функциональные возможности.
Схема универсальной ячейки вычислительной среды на многофункциональных магнитных пороговых элементах приведена на чер30 теже.
407425
Вертикальными линиями обозначены магнитные сердечники, горизонтальными линиями — шины, наклонными — обмотки.
Сердечники 1 — 3 ввода переменных и кода весовых коэффициентов входов, сердечники 4 задания величины порога и пороговые сердечники 5 и 6 образуют первый пороговый элемент. Второй пороговый элемент состоит из пороговых сердечников 7 и сердечников 8 — 10 ввода переменных и кода весовых коэффициентов входов.
Управляющие обмотки 11 сердечников 1 и
8 ввода соединены последовательно и,подключены к входным шинам 12 ячейки. Распределяющие обмотки 13 сердечников 1 — 4 включены последовательно с обмотками 14 записи весовых коэффициентов переменных на пороговые сердечники 5 и 6 и пороговыми обмотками 15 и 16 первого порогового элемента, Распределяющие обмотки 13 пороговых сердечников 5 первого порогового элемента подключены к выходным шинам 17 переноса в соседние ячейки. Распределяющие обмотки
13 пороговых сердечников 7 второго порогового элемента соединены последовательно с упправляющими обмотками 18 записи результата поразрядных операций и суммы на сердечники 2 и 9 обоих пороговых элементов и распределяющими обмотками 13 переключателя прямого и обратного кодов числа в ячейке, выполненного на сердечниках 19 и 20. Начала управляющих обмоток 18 записи результата поразрядных операций и суммы на сердечники 2 и 9 ввода переменных подключены к шинам 21 считывания результата поразрядных операций и суммы, а выходы переключателя прямого и обратного кодов — к выходным шинам 22 поразрядных операций и суммы.
Код выводимого из ячейки числа (прямой или обратный) определяется кодом операции, записываемым на сердечники 19 и 20 переключателя кодов при помощи обмоток записи
23 по кодовым шинам 24.
Распределяющие обмотки 13 пороговых сердечников 6 первого порогового элемента включены последовательно с распределяющими обмотками 13 сердечников 8 — 10 ввода переменных и обмотками 14 и 15 записи весовых коэффициентов переменных и порога на пороговые сердечники 7 второго порогового элемента. Начальная установка пороговых сердечников 5 — 7 производится по шине 25.
Управляющие обмотки 26 сердечников 27 и
28 переключателя передачи переноса в ячейку, соединенные с входными шинами 29 и 30 передачи переноса в ячейку, подключены к выходным шинам 17 переноса из соседних ячеек. Направление передачи переноса определяется кодом операции, вводимым по шинам 31 и 32. Выходы распределяющих обмоток 13 сердечников 27 и 28 переключателя передачи переноса объединены в две группы и последовательно соединены с управляющими обмотками 33 записи переноса на магнитные сердечники 3 и 10 ввода переноса обоих
30 зь
65 пороговых элементов. Запись переносов в ячейку производится по шинам 34.
Коды весовых коэффициентов переменных и порога в первом пороговом элементе вводятся по шинам 35 — 39, соответственно. Во втором пороговом элементе коды весовых коэффициентов переменных вводятся по шинам 40 — 44. Пропускание импульсов тока по шинам 45 и 46 производится, реализация логических функций соответственно в первом и втором пороговых элементах. Шина 47 служит для считывания переноса в соседние ячейки. цля устранения размагничивающих токов при записи и считывании информации в цепях установлены развязывающие диоды 48.
Рабочий цикл выполнения операции над числом, находящимся в ячейке, состоит из пяти тактов.
В первом такте по шине 25 осуществляется начальная установка «вверх» пороговых сердечников 5 — 7 обоих пороговых элементов и по шинам 35 — 39 — задание кодов весовых коэффициентов входов. Номера кодовых шин, по которым должны вводиться коды весовых коэффициентов и порога, необходимые для реализации различных операций, сведены в таблицу.
Во втором такте пропусканием импульса тока по шине 45 осуществляется реализация операции в первом пороговом элементе. При этом, если сумма весовых коэффициентов входов, задаваемых обмотками 14 записи весовых коэффициентов на пороговые сердечники 5 и
6, меньше величины введенного обмотками 15 или 16 (в зависимости от кода) порога, пороговые сердечники 5 и 6 перемагничиваются
«вниз» (в противном случае пороговые сердечники 5 и 6 остаются перемагниченными
«вверх») .
В третьем такте по шинам 40 — 44 производится введение кодов весовых коэффициентов переменных во втором пороговом элементе.
В этом же такте с пороговых сердечников
5 первого порогового элемента производится считывание единичного или нулевого значения переноса (шины 17) и запись его по шинам
29 и 30 на сердечники 27 и 28 переключателей передачи переносов соседних ячеек.
В четвертом такте по шине 46 осуществляется реализация операции во втором пороговом элементе, аналогично тому, как это происходит в первом пороговом элементе. В четвертом же такте по шинам 31 — 32 вводится код ячейки, из которой перенос или разряд сдвигаемого числа записывается в данную ячейку вычислительной среды. При этом пара сердечников 27 или 28, связанная с шиной 31 или 32, по которой был введен код, устанавливается в непроводящее состояние («вниз») для импульса тока считывания, пропускаемого в пятом такте по шине 34. Считывание переноса или значение разряда сдвигаемого числа происходит с другой пары сердечников 27 и
28 переключателя передачи переносов, не связанной с шиной 31 или 32, по которой был
407425
Переключатель передачи переносов
Первый пороговой элемент (ПЭ1) Весовые коэффициенты входов
° О х ф
И
4I
4 ф о
C( о ф
C( о м ф о ф
С4
О ф
Р:(O III ко
g v
1 о ф ф
C( о ф но ф о
Операция
Я
Е о
Ф:( о
Й
И ъ
Ф: о к
И з! з
v - о х
>ф ф ф
H ф ф
III
Й ф
О Ф:( о.о фх и ф я % ао ф М ф
ID k(ао ф З4 о
С4 о ф о
С4 о ф
1.: Прием числа извне
2. Хранение числа
3. Сложение
4. Сложение по
mod 2
5. - Логическое умножение
6. Логическое сложение
7. Сдвиг влево
8. Сдвиг вправо
0 1
36,37,38
0 0
40,43,44
35,37,38
31
40,42,44
Ез
t, Е4
Е4
37,39
1 0
0 0
41,44
0 2
0 2
37,39
40,42, 43,44
40,41,44
40,42,43
40,42,43
1
35 —.38
35,36,38
35,36,38
tg
Ез
31
31
Ез
Ез
Ез
Е4
Е4
Е4 циональных возможностей, она содержит переключатель передачи переноса в ячейку, выполненный на сердечниках с обмотками записи, управляющими и распределяющими, причем управляющие обмотки подключены к шинам переноса из соседних ячеек, а распределяющие обмотки объединены в две группы и последовательно соединены с управляющими обмотками записи переноса сердечников ввода
10 переноса многофункциональных пороговых элементов, управляющие обмотки сердечников ввода внешней информации многофункциональных пороговых элементов соединены последовательно и подключены к входным ши15 нам ячейки, распределяющие обмотки одной группы пороговых сердечников первого многофункционального порогового элемента включены последовательно с распределяющими обмотками сердечников ввода переменных и
20 обмотками записи весовых коэффициентов переменных и порога пороговых сердечников второго многофункционального порогового элемента; распределяющие обмотки другой группы пороговых сердечников первого мно25 гофункционального порогового элемента подключены к выходным шинам переноса в соседние ячейки, а распределяющие обмотки пороговых сердечников второго многофункционального порогового элемента соединены по30 следовательно с управляющими обмотками записи результата поразрядных операций и суммы на сердечники ввода переменных обоих многофункциональных пороговых элементов и распределяющими обмотками сердечников
35 переключателя кодов, выходы которого подключены к выходным шинам поразрядных операций и суммы. введен код. Кроме того, в четвертом такте по одной из шин 24 вводится информация о коде выводимого из ячейки числа.
В пятом такте по шинам 12, 34, 21 и 22 осуществляется соответственно запись внешней информации на сердечники 1 и 8 ввода, считывание переноса или значения разряда сдвигаемого числа с сердечников 27 или 28 переключателя передачи переноса и запись его на сердечники 3 и 10 ввода переноса и считывание с пороговых сердечников 7 второго порогового элемента значение результата поразрядных операций и суммы (шины 22) в прямом или обратном коде и запись его в прямом коде на сердечники 2 и 9 ввода переменных обоих пороговых элементов.
В следующем цикле описанная последовательность тактов повторяется.
Изменение операции, выполняемой ячейкой, осуществляется изменением кодов весовых коэффициентов и порога, вводимых в ячейку в соответствии с таблицей.
Предмет изобретения
Ячейка вычислительной среды, содержащая многофункциональные пороговые элементы, выполненные на магнитных токовых переключателях, состоящие из магнитных сердечников ввода с обмотками управляющими, распределяющими и записи, из сердечников задания величины порога с обмотками записи и распределяющими, подключенными к пороговым обмоткам пороговых сердечников с обмотками записи и распределяющими, переключатель кодов, выполненный на сердечниках с обмотками записи и распределяющими, отличаюиеаяся тем, что, с целью расширения функВторой пороговый элемент (ПЭ2)
Весовые коэффициенты входов
407425
)zz ю в ю ы
Составитель И. Горелова
Техред Г. Васильева
Редактор Е. Семанова
Корректор Л. Новожилова
Типография, пр. Са|пунова, 2
Заказ 662/13 Изд. № 1094 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Государствевного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Я-35, Раушокая наб., д. 4/5
